ES2356546B2 - Un forjado o elemento estructural similar aligerado por el que pueden discurrir instalaciones registrables. - Google Patents
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Abstract
Un forjado o elemento estructural similar
aligerado por el que pueden discurrir instalaciones registrables,
que comprende dos armaduras principales reticulares (5) (6),
paralelas, separadas por otras armaduras secundarias (7),
intermedias que forman una serie de nudos estructurales, quedando
todas ellas embebidas en un relleno de volumen mínimo de hormigón,
delimitado por un encofrado adecuado, caracterizado porque dicho
relleno presenta ventanas abiertas en aquellas partes que no
interfieren con las armaduras secundarias y conforma una sucesión de
nudos, conectados superior e inferiormente, e interiormente unos
huecos (2) (3) que forman una red de conducciones en cualquier
dirección, registrables desde el nivel inferior y/o superior (4) y
aptas para incluir todo tipo de instalaciones (21), como
electricidad, datos, fontanería, aire acondicionado,
ventilación.
Description
Un forjado o elemento estructural similar
aligerado por el que pueden discurrir instalaciones
registrables.
La presente invención, como su propio título
indica, trata sobre una estructura tipo forjado, es decir una
estructura que comprende una armadura metálica interior, un relleno
normalmente de hormigón y unos elementos de encofrado que permitan
darle la forma adecuada durante su proceso de fabricación.
Evidentemente se conocen multitud de soluciones
constructiva para este tipo de estructuras, habitualmente son
elementos macizos o aligerados, sin huecos aprovechables; sobre esta
estructura se fija un suelo adecuado y, por debajo de ella, un falso
techo u otra terminación adecuada a cada caso. Las instalaciones
propias del habitáculo (electricidad, gas, teléfono, agua, etc.) se
canalizan en el falso techo, bajo un suelo elevado, o empotradas en
las paredes del edificio. Estos espacios vacíos suponen una parte
importante de la sección del forjado que, en algunos casos, pueden
llegar a una altura equivalente a la propia de la zona habitable.
Bajo el suelo elevado normalmente se sitúa el cableado propio de la
red telefónica, electricidad, de una red informática e incluso
conducciones de aire acondicionado; el falso techo se prefiere para
ocultar en él sistemas de iluminación, contra incendios y también de
aire acondicionado.
No se conoce ningún forjado de hormigón hueco
rectangular que permita, además de aligerar la estructura,
canalizar todas las instalaciones necesarias a través de él. Un
encofrado usado en la construcción de forjados bidireccional, usados
en la construcción de aparcamientos, emplea unas piezas en forma de
cajas, colocadas invertidas y separadas entre sí, definiendo entre
ellas unos tabiques o nervios y por encima la superficie propia
del suelo, de tal forma que se consigue finalmente un forjado con
sucesivas cavidades en su cara inferior que, si bien aligeran la
estructura, no se pueden emplear para ocultar ningún tipo de
instalación; así mismo, el espesor que finalmente adquiere este tipo
de forjados tampoco acorta la construcción, por el contrario, aún
sin tener en cuenta la colocación de un acabado en el suelo y en el
techo, el grosor de un forjado de estas características es mayor que
cualquier otro convencional.
En la patente americana 4,967,533 se describe un
tipo de forjado que ciertamente incorpora unos espacios huecos en su
interior; no obstante, la falta de paredes entre dichos huecos
imposibilita la creación de conducciones hábiles para realizar las
instalaciones mencionadas; por otra parte, este forjado es similar a
otro convencional provisto inferiormente de unos espacios huecos, lo
cual no conforma una estructura resistente en su conjunto si no más
bien un añadido o zona complementaria, situada por debajo o por
encima del suelo, sin utilidad aparente.
Se conocen estructuras en celosía de acero sobre
las que apoyan losas de hormigón armado, que permiten ser
atravesadas por instalaciones en le plano horizontal. También se
conocen estructuras tipo viga unidireccional de hormigón que tienen
perforaciones puntuales no repartidas reticularmente en la
estructura. Otros forjados presentan la cara superior perforada,
pero no disponen de perforaciones laterales.
En la patente americana 5.315.806 se presenta un
forjado de hormigón con estructura a base de pirámides, y retícula
de hormigón superior e inferior con huecos conexos accesibles desde
solo una de las caras.
Se conocen forjados de tipo alveolar
unidireccional, cuyas conducciones longitudinales son empleadas para
canalizar las instalaciones. Sin embargo los accesos a estas
instalaciones son puntuales, no siendo registrable en toda la
superficie, inferior o
superior.
superior.
Se conocen entramados de hormigón conformando
retícula de tetraedros desarrollados por el arquitecto americano
Louis Kahn, en los que las instalaciones pueden circular en una sola
dirección, de las 3 posibles, entre los huecos que deja el
hormigón.
En la patente americana 5.220.765 aparece un
forjado constituido por elementos verticales y horizontales y tapa
horizontal superior, con escasa resistencia frente a esfuerzos
cortantes, al no poseer triangulación.
El forjado de la presente invención presenta una
estructura reticular, constituido por una celosía de hormigón
armado, con un funcionamiento híbrido entre el de una losa y el
propio de un forjado reticular, en el cual se han creado unos huecos
interiores que definen conducciones que permiten la instalación de
todo los servicios del edificio, incluso definir una conducción para
el aire acondicionado. Mas concretamente, el forjado de la presente
invención comprende:
a) dos armaduras paralelas, superpuestas y
separadas por otra armadura secundaria formando una serie de nudos
estructurales en los puntos de unión a las armaduras
principales;
b) un relleno de volumen mínimo, preferentemente
de hormigón, que embebe dichas armaduras y forma una sucesión de
nudos, que se prolongan inferior y superiormente a lo largo de las
respectivas armaduras principales, uniéndose entre sí en las capas
superficiales y dejando interiormente unos huecos que forman una red
de conducciones en cualquier dirección;
c) un encofrado que da forma al relleno de
hormigón que comprende una serie de volúmenes prismáticos o
troncopiramidales en los que sus aristas y vértices se han suavizado
convenientemente.
Los huecos interiores son parte fundamental y
característica de la presente invención. Se forman en la estructura
a partir del vaciado formado en un hipotético volumen prismático y
se abren lateralmente al menos en dos de sus caras opuestas,
comunicando por esas ventanas con el volumen anexo para formar una
conducción interior longitudinal que se aprovecha para colocar en
ellas todo tipo de instalaciones (electricidad, teléfono, gas, agua,
etc.) o incluso para hacer circular por ellas aire acondicionado.
Estos huecos interiores a la estructura se abren también hacia la
superficie inferior y/o superior, creando a través de estas
ventanas accesos a la red de conducciones interiores.
Las armaduras secundarias admiten múltiples
configuraciones: a) en doble diagonal que forma nudos en los puntos
extremos de unión con las armaduras principales y en un punto
intermedio de cruce; b) en diagonal formando nudos en los puntos de
unión con las armaduras principales; c) o simplemente elementos
estructurales perpendiculares a las armaduras principales.
Las armaduras principales son susceptibles de
reforzarse por otras armaduras cruzadas a 45º con las anteriores.
Todas las armaduras pueden estar formadas por alambres, perfiles
metálicos, o también por cables pretensados, dependiendo de los
requerimientos técnicos y de sí el forjado se fabrica
in-situ, o si se trata de un elemento
estructural prefabri-
cado.
cado.
Las armaduras principales y secundarias pueden
así mismo discurrir paralelas en una única dirección, componiendo
una estructura unidireccional; o bien cruzarse en dos direcciones
formando en este caso, al quedar embebidas en el relleno, una
estructura bidireccional.
El encofrado empleado en la ejecución de este
forjado constituye también un objeto de la invención ya que, dadas
las especiales características formales del forjado, requiere
elementos de nuevo diseño. El encofrado, en general es recuperable y
está constituido por: a) una placa inferior que determina la
separación lateral con el módulo colindante; b) por un
paralelepípedo o tronco de pirámide, con aristas suavizadas, que
define el hueco interior; y c) por volúmenes secundarios que encajan
lateralmente en dos o cuatro lados que configuran las ventanas
laterales del relleno, preferentemente provistos de mayor sección en
la parte inferior cilíndrico o troncopiramidal para facilitar su
extracción. Estos cajones pueden ser de un material transparente que
permita visualizar el vertido y compactado del relleno.
El encofrado empleado en la fabricación de una
estructura unidireccional está definido por unos
semi-cajones cada uno de los cuales conforma una
cara lateral de la estructura y la mitad de las caras superior e
inferior, e incorpora en la zona adecuada un saliente poliédrico
conformante de la ventana existente en la estructura.
Otro tipo de encofrado que se puede emplear para
obtener este tipo de forjado, también es recuperable y está formando
por placas con forma de casquetes, que acoplan entre sí para definir
dicho hueco, con las anexas para conformar las conducciones
interiores, y se extrae superior o inferiormente a través de la
ventana que comunica al menos una de las superficies con dichos
huecos.
Un nuevo tipo de encofrado para formar esta
estructura queda perdido en su interior y está formado por piezas
de material sintético, mortero o cerámico, preferentemente
aislante, cada una de las cuales forma, por sí misma, o en
conjunción con otras, cada hueco y su correspondiente comunicación
con los huecos anexos que conforma una red de conducciones
interiores.
Otro tipo de encofrado está formado a partir de
dos láminas de un material sintético o goma, unidas
convenientemente entre sí para, al hincharse y separarse,
delimitar los huecos interiores oportunos y los espacios de
colocación de los nudos estructurales correspondientes.
Otra posible solución la constituye un encofrado
formado por una pluralidad de balones hinchables, reticularmente
dispuestos y relacionados por conducciones asociadas a un medio de
bombeo, que permiten una vez hinchados realizar una estructura
prefabricada sobre ellos o, al deshincharlos, poder desencofrar
fácilmente.
En la estructura es posible embeber elementos de
apoyo del suelo o para fijación de un falso techo, que constituyen
también elementos de separación de las armaduras durante el montaje
de las mismas. Así mismo, en la canalización formada por las
conducciones interiores es posible incluir, antes de su
construcción, un elemento que permite la fijación y/o ubicación de
cables, tubos o cualquier tipo de instalación. También es posible
incluir interiormente un sistema de tapas recuperables, que
encajando en las ventanas laterales de los huecos principales,
permiten la compartimentación del espacio intersticial y la
formación de conducciones hábiles para usarse para el aire
acondicionado, o como sectores de incendios.
Hasta este punto se ha descripto una estructura
plana, unidireccional o bidireccional, tipo forjado, ahora bien, si
un elemento de estas características, provisto de huecos interiores
como los ya definidos, se prolonga linealmente formaría una
estructura tipo viga, columna o pórtico, perfectamente utilizable
como elemento arquitectónico. Así mismo, si se prolonga en
directrices curvas permitiría definir cúpulas, con cualquier
finalidad, decorativa o constructiva.
En una variante de realización este forjado
presenta centralmente un cerramiento que separa los huecos
existentes en la estructura hacia la cara superior e inferior
respectivamente, creando una red de conducciones a cada lado de
dicho de cerramiento que pueden ser aprovechadas tanto a nivel del
suelo como del techo.
En otra variante de realización las estructuras
principales se alternan longitudinalmente con apertura hacia la cara
superior e inferior de la losa.
Por último, se ha de mencionar que en
determinados casos las armaduras secundarias pueden ser sustituidas
por fibras resistentes incluidas en la masa del relleno.
Un forjado de estas características, frente a
una construcción convencional en la que el falso techo y suelos no
tienen una función estructural, presenta un momento de inercia
sensiblemente mayor, lo que permite cubrir luces de hasta 30 metros
sin apenas intermedios, con un menor gasto estructural de hormigón y
de acero. Además, dado que el falso suelos y techos se apoyan
directamente sobre el forjado son innecesarios herrajes especiales
para elevar el suelo o colgar el falso techo.
Los huecos en horizontal, en todas las
direcciones, como ya se ha indicado, permiten, además de la
colocación de todas las instalaciones, la circulación de grandes
caudales de aire acondicionado en su interior sin necesidad de
tubos.
Al suprimirse el falso techo y los descuelgues
de vigas, es posible reducir la altura entre pisos, en un edificio
convencional de oficinas hasta 40 cm, con lo cual aumenta
considerablemente la edificabilidad permitida.
Por otro lado, el sistema supone un gran ahorro,
tanto en material estructural (hormigón y acero) como de otros
componentes (fijaciones, conductos para la ventilación, etc.). Esto
disminuye considerablemente, el impacto sobre el medio ambiente
(consumo de materiales y energía en la extracción, producción y
conformación), característica fundamental de un sistema
verdaderamente ecológico.
Estas y otras ventajas de la presente invención
se comprenderán más fácilmente con la ayuda de la descripción
siguiente efectuada en base a un ejemplo práctico de realización;
esta descripción se realiza basándose en los dibujos de los planos
anexos, en los que:
La figura 1 representa una realización
preferencial de un forjado realizado conforme a la presente
invención.
Las figuras 2 y 3 representan sendas vistas en
perspectiva de dos tipos de armaduras metálicas aptas para construir
este forjado.
La figura 4 representa una vista en sección de
un forjado que incorpora una armadura metálica secundaria en
diagonal.
La figura 5 representa una vista en sección de
un forjado que incorpora una armadura metálica formada en este caso
por elementos estructurales perpendiculares.
La figura 6 muestra una vista en perspectiva del
forjado de la figura 4.
La figura 7 muestra una vista en perspectiva de
otro tipo de forjado, realizado asimismo conforme a la presente
invención.
La figura 8 muestra dos vistas en perspectiva de
un encofrado recuperable para la realización de estos forjados,
montado y parcialmente desplegado.
La figura 9a y 9b muestra el detalle de dos de
los tipos de encofrado recuperable con las ventanas laterales.
La figura 10 muestra el detalle de uno de los
tipos de encofrado recuperable que queda trabado gracias a las
ventanas superiores.
La figura 11 muestra vistas de las posibles
configuraciones geométricas de las ventanas laterales.
La figura 12 muestra en sendas secciones, según
planos verticales perpendiculares, un forjado unidireccional y el
encofrado idóneo para fabricarlo.
La figura 13 representan una variante de
realización de un encofrado recuperable para realizar forjados de
estas características.
La figura 14 muestra el forjado fabricado con el
encofrado representado en la figura anterior.
La figura 15 representa un encofrado perdido en
una vista en perspectiva y en una sección de un forjado realizado
con él.
La figura 16 representa una vista en planta y
las secciones marcadas en ella de una variante de realización de un
encofrado para realización de este tipo de forjados.
La figura 17 representa sendas vistas, durante y
después de la formación del forjado, con un encofrado que representa
una alternativa con respecto a los anteriores.
Las figuras 18 y 19 muestran secciones por zonas
distintas de un forjado realizado según la presente invención.
Las figuras 20 y 21 representan distintas
aplicaciones del sistema de fabricación de encofrados para formar
elementos estructurales lineales o en forma de cúpulas.
La figura 22 representa una vista en perspectiva
de un forjado unidireccional que presenta una configuración
específica partida por un cerramiento intermedio horizontal.
Las figuras 23 y 24 representan de forma
esquemática un último encofrado formado por piezas cilíndricas que
acoplan entre sí.
La figura 25 muestran una sección y una
axonometría parcial en la que se puede ver la disposición de las
instalaciones a través de los huecos.
Haciendo referencia en primer lugar al forjado
(1) representado en las figuras 1, 5, 7 y 11, se observa que está
definido una estructura interna que queda embebida en un relleno de
volumen mínimo de hormigón que deja interiormente unos huecos (2)
que forman una red de conducciones en cualquier dirección, que se
abren a ventanas laterales (3) y/o superiores (4).
Presenta este forjado (1) un sistema de
armaduras metálicas que comprende dos armaduras denominadas
principales (5) y (6) superpuestas y separadas por otra armadura
intermedia, denominada secundaria (7), formando entre ellas una
serie de nudos estructurales con una configuración similar a una
celosía.
Tal y como se observa en las figuras 1, 5 y 11
en forjado (1) el conjunto de los huecos (2) que define
interiormente se comunican interiormente, abriéndose lateralmente
para formar una conducción interior longitudinal en una dirección o
en dos direcciones ortogonales; así mismo, superior e inferiormente
estos huecos (2) se abren hacia ventanas (3) y (4) que permiten el
acceso a la red de conducciones interior para instalación y/o
reparación de los servicios ahí instalados.
En las figuras 2 y 3 se han representado dos
ejemplos prácticos de realización de estructuras unidireccionales y
bidireccionales respectivamente. Así, la estructura de la figura 2
muestra las armaduras principales (5) y (6), separadas por la
armadura secundaria (7), ambas distribuidas en líneas paralelas en
una única dirección. Por su parte la figura 3 representa una
estructura equivalente en la que las armaduras primarias
(5'-5'') y (6'-6'') y las
secundarias (7-7'') se cruzan en dos direcciones,
formando una estructura bidireccional.
Las armaduras secundarias admiten diversas
disposiciones; así, en las figuras 2 y 3, antes comentadas, se
observa una configuración en doble diagonal, que forma nudos
intermedios y extremos en los puntos de unión con las armaduras
principales (5) o (6). En la figura 4 se ha representado otra
disposición diferente en la que las armaduras secundarias forman una
configuración en diagonal. Finalmente en la figura 5 se observa una
armadura en la que sus elementos secundarios son perpendiculares a
los elementos que conforman la armadura principal.
La figura 6 muestra un ejemplo de un forjado,
con una estructura bidireccional, con armaduras en diagonal, abierto
superior e inferiormente y por sus caras laterales. Por su parte la
figura 7 muestra un forjado unidireccional, con una armadura en
doble diagonal. En ambos casos se observan una pluralidad de
ventanas (3) que comunican lateralmente los huecos existentes
formando conducciones laterales; en el ejemplo bidireccional estos
huecos (2) están abiertos al menos superior o inferiormente hacia
ventanas (4); mientras que en el ejemplo unidireccional los huecos
en el sentido de las estructuras secundarias son canales, que se
comunican entre sí a través de ventanas (3) y que están cerrados
superior o inferiormente y abiertos por la cara opuesta.
En la figura 7 se muestra un forjado en el que
las armaduras principales (5) (6) y secundarias discurren paralelas
en una única dirección formando, al quedar embebidas en el relleno
una estructura unidireccional.
La realización preferente de un encofrado apto
para fabricar este forjado se ha representado en la figura 8. Este
forjado es recuperable y está constituido por: a) una placa inferior
(8) que determina la separación lateral con el módulo colindante y
constituye la base de apoyo de la estructura y posteriormente del
relleno; b) un paralelepípedo o tronco de pirámide (9), con aristas
suavizadas, que define el hueco interior (2) del forjado; y c) por
volúmenes secundarios (10) que encajan lateralmente en dos o cuatro
lados que configuran las ventanas laterales del relleno. Estos
volúmenes (9) preferentemente están provistos de mayor sección en la
parte inferior cilíndrico o troncopiramidal para facilitar su
extracción.
Las ventanas laterales se fijan al volumen
principal, y están constituidas por 2 mitades troncocónicas que
encajan entre sí para impedir el desplazamiento relativo de las
mismas, con aristas suavizadas para facilitar el desmoldeo de las
mismas, lateralmente desde el hueco dejado por la pieza
principal.
En la figura 11, las ventanas laterales del
encofrado empleado en su ejecución pueden ser ciegas (10) o abiertas
de distintos tamaños (10') (10'') (10'''), siendo intercambiables
permitiendo adaptar el sistema a zonas macizas o con distintos
requerimientos de instalaciones.
Dependiendo de como encajan con el volumen
principal las ventanas laterales pueden haber distintos tipos e
juntas. En la figura 9a las ventanas laterales del encofrado
empleado en su ejecución encajan y se deslizan verticalmente
respecto a la pieza principal quedando sujetas, a la misma mediante
solapes para permitir el desencofrado del sistema una vez vertido el
hormigón. En otro caso en la figura 9b las ventanas laterales del
encofrado empleado en su ejecución tienen una geometría paralela a
la cubeta de apoyo que impide el desplazamiento de la pieza, y una
pieza de un material elástico que sella la junta entre ambas piezas.
En otro caso en la figura 10 las ventanas superiores del encofrado
empleado en su ejecución permiten trabar las piezas laterales entre
sí, haciendo todo el conjunto solidario, no siendo necesaria una
cubeta principal completa.
En perforaciones preparadas en las ventanas
laterales se colocan pasadores transversales (39) para impedir el
desplazamiento vertical de las mismas debido a las presiones
producidas por el vertido de hormigón, y que deberán ser retirados
para poder desmontar el encofrado.
Las ventanas superiores del encofrado pueden ser
de distintos tamaños (9') (9'') e intercambiables en función de su
uso. Pueden servir con un paso para el paso de instalaciones de
sección pequeña y si tienen sección mayor pueden servir para
registrar las instalaciones desde la cara superior o para conformar
un entramado tridimensional.
Para evitar el desplazamiento las ventanas
superiores del encofrado empleado en su ejecución se sujetan a la
principal mediante pasadores o tortillería.
Así mismo, en una realización preferencial estos
cajones (9) y/o elementos tubulares laterales (10) se fabrican con
un material sintético transparente que permite chequear visualmente
el correcto vertido y compactado del relleno, antes de retirar el
encofrado. Así mismo estos encofrados opcionalmente disponen de
perforaciones para permitir la salida del aire que quede incluso
durante el vertido del relleno.
En la figura 12 se muestra un encofrado similar
al anterior cuando la estructura es unidireccional, en cuyo caso el
encofrado lo forman unos semi-cajones (11) cada uno
de los cuales conforma una cara lateral de la estructura y la mitad
de las caras superior e inferior, e incorpora en la zona adecuada un
saliente poliédrico conformante de la ventana (3) existente en la
estructura.
Otro de los posibles métodos de encofrado ha
sido representado en las figuras 13 y está constituido por una serie
de placas (12) que define la superficie inferior sobre la cual se
sustenta el forjado. Estas placas (12) delimitan marcas sobre las
que se sitúan, reticularmente distribuidos, una serie de elementos
en forma de casquete (13) que definen en su conjunto los huecos (2)
existentes en el interior del forjado; estos casquetes contactan
entre sí para crear las ventanas de comunicación intermedias que
forman la red de conducciones existentes dentro del mismo. En el
ejemplo representado, las piezas (13) en forma de casquete definen
un bulón (16) apto para constituir un eje de giro que al acoplar en
un tope (17) existente en la placa base (12), de tal modo que se
puede efectuar el montaje de cuatro unidades del tipo representado,
formando un esferoide, que se cierra superiormente por medio de una
pieza auxiliar (14), quedando definidas las ventanas inferiores por
la propia placa base (12) y las laterales al contactar las ventanas
de estos casquetes (13) con los de otro casquete colocado anexo. El
desencofrado de estas piezas se realiza retirando la tapa superior
(14) y forzando cualquiera de los casquetes (13) hasta abatirlo
hacia el interior del hueco, de donde se extrae después a través de
cualquiera de las ventanas; también se puede efectuar el desmontaje
desde la cara inferior, retirando previamente las placas (12)
colocadas en la base se consigue de forma similar.
En la figura 14 se ha representado una porción
del forjado obtenido con este tipo de encofrado; el resultado es una
pieza agujereada de aspecto "esponjoso" que tiene una serie de
huecos interiores (2) a modo de esferoides, que comunican
lateralmente a las ventanas (3) y superiormente hacia las ventanas
(4).
En la figura 15 se ha representado una variante
de realización de un encofrado perdido, formado en este caso por
unas piezas (18), asimismo con forma de casquetes semiesféricos,
realizadas preferentemente en porespan, o cualquier otro material
sintético de similares características aislantes y suficientemente
rígido como para permitir el encofrado encima de él. Dos casquetes
(18) acoplan entre sí al enfrentarse y permiten, en conjunción con
otros anexos que embocan en sus correspondientes ventanas (19),
definir el conjunto de huecos propios de este tipo de construcción.
En el caso representado el forjado por su cara superior es ciego o
continuo al estar provistos estos casquetes de una superficie
cerrada (20) que va a permitir hormigonar encima de ella y formar en
este caso una superficie superior continua, sin las ventanas propias
de este forjado.
Tal y como se observa en una sección vertical
representada en la esta figura 15, en el interior de las
conducciones que definen los huecos (2) se pueden colocar elementos
(21) para la fijación de diversos cables o conducciones; de igual
forma se pueden colocar directamente conducciones (22) en el
interior, a las cuales se accede en este caso a través de la ventana
creada en la parte inferior del techo, ya que superiormente en este
caso concreto el forjado está cerrado superiormente. En este modelo,
al quedar revestidos los huecos interiores que definen las
conducciones por un material aislante puede emplearse directamente
para el transporte y conducción de aire acondicionado.
También es posible incluir interiormente un
sistema de tapas recuperables, que encajando en las ventanas
laterales de los huecos principales, permiten la compartimentación
del espacio intersticial y la formación de conducciones hábiles para
usarse para el aire acondicionado, o como sectores de incendios. En
las ventanas perimetrales del forjado se pueden colocar elementos
móviles o fijos, permiten la salida y entrada de aire, y la
expulsión por los huecos interiores del forjado de gases producidos
por incendio.
En la figura 16 se ha representado otra variante
de realización de un encofrado perdido, realizado en este caso por
dos láminas (23) de un material sintético o goma, que están
convenientemente unidas entre sí para definir al hincharse unos
abombamientos que van a constituir en el forjado los
correspondientes huecos (2); asimismo existen cortes (24),
convenientemente soldados periféricamente, a través de los cuales
han de pasar las armaduras propias del forjado; este tipo de forjado
es de muy fácil instalación ya que no existen piezas sueltas,
perdidas ni recuperables, y se puede montar una gran superficie a un
tiempo.
El encofrado representado en la figura 17 es una
variante del anterior, en cuanto a que presenta una pluralidad de
balones (25) que delimitan los huecos existentes en dicho encofrado;
el conjunto de los balones (25) está relacionado inferiormente por
una red de conducciones (26), de tal forma que en un momento dado se
hinchan para que adquieran la configuración representada en la
figura y una vez montadas en los espacios existentes entre los
mismos las correspondientes armaduras piramidales, con las
correspondientes armaduras reticulares superior e inferior y
realizar el hormigonado correspondiente; al eliminar el aire del
interior los balones se deshinchan, pudiendo extraerse desde abajo.
Esta realización es óptima para realizar piezas prefabricadas de
estas características.
En la figura 18 se observan unos elementos (27)
y (28) que constituyen elementos de apoyo del suelo o para fijación
de un falso techo, al tiempo que definen, durante la fabricación del
forjado, elementos de separación de las armaduras durante su
montaje.
En la figura 19 representa un forjado que está
dotado de un suelo (29) y de un falso techo (30), en el cual se han
aprovechado las ventanas inferiores existentes para ocultar en los
huecos (2) unos focos o elementos luminosos (31), mientras que en
otros, como ya se había descrito anteriormente, se sitúan unos
medios (21) para la fijación de las instalaciones diversas que
discurren por el interior de este forjado. Una variante de
realización del modelo anterior podría estar constituido por un
forjado en funciones de techo que, cubierto de elementos
translúcidos permita durante el día el paso de la luz a través de
los correspondientes huecos y ventanas del forjado y durante la
noche la iluminación por los correspondientes medios luminosos (31)
colocados en las ventanas inferiores.
En la figura 20 se ha representado un elemento
en forma de viga o columna (32), que presenta una constitución
idéntica a la de este forjado, en cuanto a la definición de un
cuerpo hormigonado en el cual se han practicado una serie de huecos
(2) que definen nudos reticulares, y que puede ser empleado con
fines decorativos o arquitectónicos.
De igual forma y partiendo en este caso de un
hipotético volumen prismático que se prolonga según directrices
curvas, se puede llegar a la construcción (33) representada en la
figura 21 en la cual se forma una especie de cúpula dotada asimismo
de una pluralidad de huecos (2) distribuidos reticularmente y
separados por nudos que incorporan armaduras de tipo descrito.
En la figura 22 se muestra un forjado, similar
al de la figura 7, pero dotado en este caso centralmente un
cerramiento (34) que separa los huecos existentes en la estructura
hacia la cara superior e inferior respectivamente, creando una red
de conducciones a cada lado de dicho de cerramiento, es decir a
nivel del suelo y del techo. En este caso las armaduras secundarias
son en diagonal y su fabricación in-situ, se
efectúa en dos fases, en la primera después de colocar los cajones y
ventanas laterales se vierte el relleno de la parte inferior y el
cerramiento intermedio, y en la segunda fase después de colocar los
cajones de encofrado principales y ventanas laterales, se vierte el
relleno de la parte superior.
En la fabricación del forjado objeto de la
presente invención también es posible que las armaduras principales
inferior y superior que componen el forjado sean cables, que al ser
tensados en obra o en fábrica transmitirán una compresión al relleno
que lo dotará de mayor resistencia a la flexión. El volumen de
relleno en relación con el volumen de los huecos también se puede
variar en función de la resistencia requerida en determinadas zonas
de la estructura; asimismo las armaduras, en los puntos críticos,
pueden estar constituidas por perfiles laminados. También es posible
sustituir las armaduras secundarias por fibras resistentes incluidas
en la masa del relleno.
Por último las figuras 23 y 24 muestran un
encofrado sencillo que está constituido por intersección de
cilindros (37), colocados en tres direcciones que interceptan, y que
son desmontables al encajar dentro de un paralelepípedo (38)
interior o entre sí.
En la figura 25 se representa una sección en la
cual través de los huecos se circulan bandejas de instalaciones
(21), que pueden ir apoyadas directamente sobre los nervios
inferiores del forjado. Estas bandejas pueden servir de soporte para
luminarias y otros elementos, tal y como se ve en la axonometrica.
También se pueden disponer tapas para las ventanas laterales (40)
del sistema y las ventanas inferiores a modo de falso techo (39), de
forma que se delimitan zonas por las que el aire se distribuye a
modo de plenum no siendo necesaria la disposición de conducciones
específicas. En la axonometría en lugar de plenum se dispone un
sistema convencional de circulación de aire a través de tubos de
ventilación flexibles convencionales y difusores.
Claims (31)
1. Un forjado o elemento estructural similar
aligerado por el que pueden discurrir instalaciones registrables,
que comprende dos armaduras principales reticulares (5) (6),
paralelas, separadas por otras armaduras secundarias (7) que pueden
presentar una configuración en doble diagonal, diagonal simple, o
perpendicular respecto a las armaduras principales, formando nudos
con cada armadura principal (5) (6) formando una serie de nudos
estructurales, y quedando todas ellas embebidas en un relleno de
volumen mínimo de hormigón que garantiza el recubrimiento y
protección de dichas armaduras, y que es delimitado durante su
elaboración por un encofrado o molde adecuado, que realiza un
vaciado en un hipotético volumen prismático y que está compuesto por
volúmenes huecos prismáticos o troncopiramidales con aristas y
vértices suavizados que mejoran la resistencia estructural y
facilitan su extracción en caso de ser necesario recuperar dichos
moldes, caracterizado porque dicho relleno presenta ventanas
abiertas (4) (3) en aquellas partes que no interfieren con las
armaduras secundarias y principales y conforma una sucesión de
nudos, conectados superior e inferiormente mediante ventanas
registrables desde el nivel inferior y/o superior (4) e
interiormente unos huecos (2) conectados por ventanas laterales (3)
que forman una red de conducciones en cualquier dirección, aptas
para incluir todo tipo de instalaciones (21), como electricidad ,
datos, fontanería, aire acondicionado, ventila-
ción.
ción.
2. Un forjado, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
armaduras secundarias pueden ser eliminadas cuando no son necesarias
o sustituidas por fibras resistentes incluidas en la masa del
relleno.
3. Un forjado, según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque las armaduras principales
(5) (6) y secundarias discurren paralelas en una única dirección
formando, al quedar embebidas en el relleno una estructura
unidireccional.
4. Un forjado, según las reivindicaciones 1 y 2,
caracterizado porque las armaduras principales
(5'-5'') (6'-6'') y secundarias
(7'-7'') se cruzan en dos direcciones formando, al
quedar embebidas en el relleno una estructura bidireccional.
5. Un forjado, según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el encofrado o molde
empleado en su ejecución es recuperable y está constituido por: a)
una placa inferior (8) que determina la separación lateral con el
módulo colindante unido a un paralelepípedo o tronco de pirámide
(9), con aristas suavizadas, que define el hueco interior, y que
define la pieza principal del molde; y b) por volúmenes secundarios
(10) que encajan lateralmente los cuatro lados que configuran las
ventanas laterales del relleno, preferentemente provistos de mayor
sección en la parte inferior de los extremos cilíndrico o
troncopiramidal para facilitar su extracción c) volumen acoplado
superiormente de forma troncocónica para facilitar la extracción
desde abajo.
6. Un forjado, según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque las ventanas laterales (10)
del encofrado empleado en su ejecución, se fijan al volumen
principal, y están constituidas por 2 mitades troncocónicas que
encajan entre sí para impedir el desplazamiento relativo de las
mismas, con aristas suavizadas para facilitar el desmoldeo de las
mismas desde el hueco dejado por la pieza principal.
7. Un forjado, según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque las ventanas laterales del
encofrado empleado en su ejecución pueden ser ciegas (10) o abiertas
de distintos tamaños (10') (10'') (10'''), siendo intercambiables
permitiendo adaptar el sistema a encuentros con zonas macizas o con
distintos requerimientos de instalaciones.
8. Un forjado, según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque las ventanas laterales (10)
del encofrado empleado en su ejecución encajan y se deslizan
verticalmente respecto a la pieza principal quedando sujetas, a la
misma mediante solapes para permitir el desmoldeo del sistema una
vez vertido el hormigón.
9. Un forjado, según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque las ventanas laterales (10)
del encofrado empleado en su ejecución tienen una geometría paralela
a la cubeta de apoyo que impide el desplazamiento de la pieza, y una
pieza de un material elástico (40) que sella la junta entre ambas
piezas.
10. Un forjado, según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque las ventanas laterales (10),
se colocan con pasadores o similar (39) para impedir el
desplazamiento vertical de las mismas debido a las presiones
producidas por el vertido de hormigón.
11. Un forjado, según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque las ventanas superiores del
encofrado empleado en su ejecución pueden ser de distintos tamaños e
intercambiables en función de su su uso (9') (9''). Pueden servir
para el paso de instalaciones de sección pequeña y si tienen sección
mayor pueden servir para registrar las instalaciones desde la cara
superior o para conformar un entramado tridimensional.
12. Un forjado, según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque las ventanas (9') (9'')
superiores del encofrado empleado en su ejecución permiten trabar
las piezas laterales entre sí haciendo todo el conjunto
solidario.
13. Un forjado, según la reivindicaciones
anteriores, cuyos encofrados pueden ser fabricados con un material
sintético transparente que permite chequear visualmente el correcto
vertido y compactado del relleno, antes de retirar el encofrado.
14. Un forjado, según las reivindicaciones 1 y
2, caracterizado porque en el encofrado de una estructura
unidireccional está definido por unos semi-cajones
(11) cada uno de los cuales conforma una cara lateral de la
estructura y la mitad de las caras superior e inferior, e incorpora
en la zona adecuada un saliente poliédrico conformante de la ventana
existente en la estructura.
15. Un forjado, según las reivindicaciones 1 y
2, caracterizado porque el encofrado que delimita los huecos
interiores de esta estructura es recuperable y está formando por
placas (13) con forma de casquetes, que acoplan entre sí para
definir dicho hueco, con las anexas para conformar las conducciones
interiores, y se extrae superior o inferiormente a través de la
ventana que comunica al menos una de las superficies con dichos
huecos.
16. Un forjado, según las reivindicaciones 1 y
2, caracterizado porque el encofrado que delimita los huecos
interiores de esta estructura es un encofrado perdido, formado por
piezas (18) de material sintético, mortero o cerámico, cada una de
las cuales forma, por sí misma, o en conjunción con otras, cada
hueco y su correspondiente comunicación con los huecos anexos que
conforma una red de conducciones inte-
riores.
riores.
17. Un forjado, según las reivindicaciones 1 y
2, caracterizado porque dicho encofrado está formado a partir
de dos láminas (23) (24) de un material sintético o goma, unidas
convenientemente entre sí para, al hincharse y separarse, delimitar
los huecos interiores oportunos y los espacios de colocación de los
nudos estructurales correspondientes.
18. Un forjado, según las reivindicaciones 1 y
2, caracterizado porque dicho encofrado está formado por una
pluralidad de balones hinchables (25), reticularmente dispuestos que
se conectan lateralmente al ser hinchados y relacionados por
conducciones asociadas a un medio de bombeo(26), que permiten
una vez hinchados realizar una estructura prefabricada sobre ellos
o, al deshincharlos, poder desencofrar fácilmente.
19. Un forjado, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
armaduras principales inferior y superior que componen el forjado
pueden ser cables, que al ser tensados en obra o en fábrica
transmitirán una compresión al relleno que lo dotará de mayor
resistencia a la flexión.
20. Un forjado, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada uno de
los nudos estructurales definidos embebe elementos de apoyo del
suelo (27) o para fijación de un falso techo (28), que pueden
constituir también elementos de separación de las armaduras durante
el montaje de las mismas.
21. Un forjado, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la
canalización formada por las conducciones interiores se incluye un
elemento (21) que permite la fijación y/o ubicación de cables, tubos
o cualquier tipo de instalación.
22. Un forjado, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el volumen
de relleno en relación con el volumen de los huecos se varía en
función de la resistencia requerida en determinadas zonas de la
estructura; así mismo se caracteriza porque las armaduras, en
los puntos críticos, pueden ser perfiles laminados.
23. Un forjado, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora
un sistema de tapas recuperables que encajan en las ventanas
laterales de los módulos, permitiendo la compartimentación del
espacio intersticial y la formación de conducciones hábiles para
usarse para aire acondicionado, o sectores de incendios.
24. Un forjado, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
estructura creada a partir de un hipotético volumen prismático,
provisto de un hueco interior, se prolonga linealmente formando una
estructura (32) tipo viga, columna o pórtico y si se coloca en
horizontal configura un muro.
25. Un forjado, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 22, caracterizado porque la estructura
(33) creada a partir de un hipotético volumen prismático, provisto
de un hueco interior, se prolonga en directrices curvas.
26. Un forjado, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta
centralmente un cerramiento (34) que separa los huecos existentes en
la estructura hacia la cara superior e inferior respectivamente,
creando una red de conducciones a cada lado de dicho de cerramiento,
es decir a nivel del suelo y del techo.
27. Un forjado, según la reivindicación
anterior, caracterizado porque la fabricación
in-situ, se efectúa en dos fases, en la
primera después de colocar los cajones y ventanas laterales se
vierte el relleno de la parte inferior y el cerramiento intermedio,
y en la segunda fase después de colocar los cajones de encofrado
principales y ventanas laterales, se vierte el relleno de la parte
superior.
28. Un forjado, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en las
ventanas perimetrales del forjado se colocan elementos móviles o
fijos, que permiten la salida y entrada de aire, de forma directa o
a través de conducciones.
29. Un forjado, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
encofrado esta constituido por intersección de cilindros (38) en
tres direcciones que interceptan, y que son desmontables.
30. Un forjado, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a través de
los huecos se circulan bandejas de instalaciones (21), que pueden ir
apoyadas directamente sobre los nervios inferiores del forjado.
Estas bandejas pueden servir de soporte para luminarias y otros
elementos.
31. Un forjado, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado e pueden disponer
tapas para las ventanas laterales (40) del sistema y las ventanas
inferiores a modo de falso techo (39), de forma que se delimitan
zonas por las que el aire se distribuye a modo de plenum no siendo
necesaria la disposición de conducciones específicas.
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